LA DISPARITION DES RELIEFS I

LA DISPARITION DES RELIEFS
I- L’aplanissement des chaînes de montagnes
1) Montagnes anciennes et récentes, une comparaison
Les chaînes de montagnes anciennes ont des reliefs moins élevés que les plus récentes.
On y observe à l’affleurement une plus forte proportion de matériaux transformés (roches métamorphiques telles que
gneiss et schistes) et/ou formés en profondeur (plutons granitiques de structure grenue car refroidis lentement en
profondeur). Les parties superficielles des reliefs (par exemple, les derniers sédiments déposés avant la surrection de la
chaîne) tendent à disparaître.
2) Modification des reliefs et isostasie
On constate que la disparition des reliefs en altitude s’accompagne d’une disparition progressive de la racine crustale
sous les reliefs. La diminution du poids de l’ensemble (relief+racine crustale) s’accompagne d’une modification de
l’isostasie locale, c’est à dire une remontée de la limite lithosphère/asthénosphère.
Lorsque l’ensemble du relief a été érodé (on parle de pénéplénisation aboutissant à une pénéplaine, reconnaissable à la
présence de roches très anciennes remontées à l’affleurement), la racine crustale a disparu et la croûte a une trentaine
de km d’épaisseur. la limite lithosphère/asthénosphère est ramenée à l’équilibre, donnant une lithosphère d’environ
100km d’épaisseur.
II- Le devenir des matériaux des chaînes de montagnes
1) La dégradation des roches
L’altération est l’attaque chimique (essentiellement par l’eau) des minéraux
constitutifs d’une roche : les réseaux cristallins sont désorganisés et les
éléments les plus solubles sont dissous dans l’eau de pluie ou de
ruissellement. Les minéraux d’une roche altérée changent de couleur
(souvent par oxydation du fer) et la roche altérée devient généralement
friable (par opposition à une roche saine). Les micas et les feldspaths vont
être transformés en argiles et particules solubles. Les variations de
température conduisent à des cycles de gel-dégel de l’eau qui varie de
volume dans les fissures des roches amplifiant la fragmentation. Les végétaux produisent des acides qui participent à
l’hydrolyse des roches.
L’érosion est l’usure physique d’une roche
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par l’eau sous forme liquide, qui dissout les minéraux cimentant la roche ou dont le courant arrache les
particules
par la glace qui agrandit les fissures où l’eau liquide s’était infiltrée = gélifraction ;
par le vent chargé en grains de sable, qui décape les surfaces « bombardées » ;
L’érosion aboutit à la fragmentation des roches. Altération et érosion contribuent à l’effacement des reliefs. La gravité,
active sous les hauts reliefs entraîne les produits de l’altération vers le bas
2) Le transport des particules
Les produits de démantèlement sont transportés sous forme solide (particules de tailles variées, du limon très fin
jusqu’aux énormes blocs rocheux); ces particules sont souvent appelées alluvions. Plus le transport dure longtemps,
plus les alluvions sont usées : on passe d’alluvions anguleuses (brèches) directement issues de la fracturation des roches,
à des alluvions très arrondies (galets formant un poudingue par exemple) témoignant d’un roulement sur de grandes
distances.
Les produits de démantèlement sont également transportés sous forme soluble (ions dissous) par exemple les ions
carbonate HCO3- et calcium Ca++, selon l’équation CaCO3 + CO2 + H2O –> Ca++ + 2 HCO3-. Une eau de pluie
ayant circulé à travers un massif calcaire se retrouve donc très enrichie en ions calcium et carbonate (on parle d’eau
« dure ») qui ont tendance à précipiter dans certaines conditions (dépôt de carbonate de calcium=tartre).
L’agent de transport est le plus souvent l’eau (plus localement le vent), selon les modalités indiquées dans le diagramme
de Hjulström ci-dessous. Les paramètres déterminant le transport des alluvions sont essentiellement la taille des
particules et la vitesse du courant.
3) Le dépôt des particules
Les produits de l’érosion sont transportés jusqu’en des lieux plus ou moins éloignés où ils se déposent
(sédimentation). On les appelle alors sédiments.
On distingue:
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les sédiments détritiques issus de la fragmentation de roches d’origine terrigène (uniquement roches de la
croûte terrestre) ;
les sédiments biogènes issus de la précipitation des ions présents dans l’eau, sous l’action des organismes
constructeurs (mollusques, polypes,…) ;
les sédiments bioclastiques issus de la fragmentation de calcaires d’origine biotique (coquilles, coraux, etc…) ;
les sédiments évaporitiques issus de la précipitation de sels en milieu lagunaire ;
III- Le cycle de la lithosphère continentale
1) Des processus tectoniques participent à la disparition des reliefs
Lors de la surrection des chaînes de montagne (orogenèse), les forces latérales Ft sont supérieures aux forces de gravité
Fg : les forces d’empilement des roches sont supérieures aux forces d’étalement des roches, les failles jouent de façon
inverse.
Au maximum de la surrection, le relief est à son altitude maximale et les forces s’équilibrent globalement.
En fin d’orogenèse et après, lorsque la convergence s’arrête, les forces latérales Ft deviennent inférieures à la force de
gravité Fg : les forces d’étalement des roches l’emportent, les failles jouent de façon normale. On obtient un étalement
de la chaîne de montagnes (donc une diminution de son altitude qui vient s’ajouter à celle due à l’érosion) et,
localement, une diminution de la pression qui peut conduire à des fusions partielles (granites tardi-orogéniques). La
résorption de la racine crustale joue également un rôle et retrouve son épaisseur moyenne de 30km
2) Le recyclage de la lithosphère continentale
L’ensemble de ces phénomènes débute dès la naissance du relief et constitue un vaste recyclage de la lithosphère
continentale. Dès qu’elles arrivent en surface, les roches sont soumises à l’altération et à l’érosion. Les produits
continentaux qui en résultent peuvent soit s’accumuler dans les bassins sédimentaires proches, soit plus souvent être
transportées jusqu’à la mer par les rivières et se déposer dans les deltas et sur les plateaux continentaux. Lors de la
formation d’une chaîne de montagne, les roches de la croûte continentale et celles de la croute océanique subissent un
métamorphisme plus ou moins intense aboutissant, dans certains cas, à la formation de roches métamorphiques ou à
une fusion partielle avec formation de roches métamorphiques ou à une fusion partielle avec formation de roches
volcaniques ou plutoniques. Ces roches étant ramenées en surface par l’isostasie et la tectonique seront érodées et
altérées. L’ensemble de ces phénomènes constitue un vaste recyclage de la croute continentale et actuellement, on
considère que la création et la destruction de la croute continentale s’équilibrent à peu près.